生物质发电：最具发展潜力的利用技术

位于安徽省合肥市的庐江县凯迪生物质电厂

【发展历程】

20世纪70年代进入人们视野

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生物质遍布世界。有数据显示，仅地球上的植物，每年生产的生物质能就相当于目前人类消耗矿物能的20倍，或相当于世界现有人口食物能量的160倍。

经过十几年的探索研究，国外科学家发现，高效直燃发电是利用生物质资源最简便可行的方式之一。由于生物质具有资源分布广、可永续利用等特点，发电行业对有利于环境改善和可持续发展的生物质资源的开发利用给予了极大的关注。

20世纪70年代，生物质发电技术进入了人们的视野。随后，生物质发电技术及应用在国际上获得了较大发展，其中，以丹麦最为典型。丹麦积极开发可再生能源，大力推行秸秆等生物质发电，率先研发的农林生物质高效直燃发电技术被联合国列为重点推广项目。目前，丹麦的农林生物质发电产业仍保持持续稳定增长。

目前，很多国家的生物质能产业已达到商业化应用程度，实现了规模化生产经营。

以美国、瑞典和奥地利三国为例，生物质转化为高品位能源的利用已具有相当可观的规模，分别占该国一次能源消耗量的4％、16％和l0％。在美国，利用生物质发电已经成为大量工业生产用电的选择。目前，美国生物质发电装机总容量已超过1000万千瓦，单机容量达到1万～2.5万千瓦。再如巴西，该国是生物质乙醇燃料开发应用最具特色的国家，目前，乙醇燃料已占巴西汽车燃料消费量的50％以上。

我国生物质发电产业渐入佳境

早年，生物质发电技术的发展主要集中在欧美等发达国家，后来，印度、巴西等发展中国家也开始积极研发或者引进技术建设农林生物质发电项目。

中国是一个农业大国，生物质资源十分丰富，全国林木总生物量约190亿吨，可获得量为9亿吨，可作为能源利用的总量约为3亿吨。如加以有效利用，生物质能开发潜力将十分巨大。

为推动生物质发电技术的发展，2003年以来，国家先后核准批复了河北晋州、山东单县和江苏如东3个秸秆发电示范项目，颁布了《可再生能源法》，并实施了生物质发电优惠上网电价等相关配套措施，从而使生物质发电，特别是秸秆发电获得迅速发展。

2012年发布的《“十二五”国家战略性新兴产业发展规划》指出，“十二五”期间，我国生物质能发电装机容量规模将达到1300万千瓦，也就是说，到“十二五”末全国要增加500至700个生物质能发电厂。

最近几年，大型国有、民营以及外资企业纷纷投资参与中国生物质发电产业的建设运营。近年来，国家已经安排资金支持可再生能源的技术研发、设备制造及检测认证等产业服务体系建设，加大生物质能的研发和支持力度。中国生物质发电产业的发展正渐入佳境。

【原理】

燃烧或热解气化发电

所谓生物质能，就是太阳能以化学能的形式贮存在生物质中的能量形式。在自然界中，任何生物内都存在有机物，而生物质能实际上是碳循环的一个环节，它可转化为固态、液态和气态燃料，它既是一种可再生资源，也是唯一一种可再生碳源。

当生物质应用于发电时，既可以直接燃烧产生电能，也可以将生物质热解气化后用于电力生产。采用生物质能发电，其原料来源主要包括：农业废弃物（全球以农业废弃物为原料的电力装机总容量约为450万千瓦）、林业废弃物（全球以林业废弃物为原料的电力装机总容量约为100万千瓦）、禽畜粪便、能源作物（能源作物是指各种用以提供和生产能源的植物，通常包括速生薪碳林、能榨油或产油的植物、可供厌氧发酵用的藻类和其他植物等）等。因此，垃圾发电也属于生物质发电的范畴。